[发明专利]独立双摆杆全可变气门正时和升程机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种独立双摆杆全可变气门正时和升程机构，是内燃机领域中驱动气门的机构之一，能够使气门的升程和正时独立控制，可连续调节气门持续开启时间和升程，从而达到优化气门控制的目的。 

背景技术

内燃机的气门驱动采用连续可变气门正时可以提高内燃机气缸的充气率，提高功率和效率，降低气缸工作温度，降低内燃机的污染排放。内燃机的进气门驱动采用连续可变气门升程技术可以提高内燃机的进气效率，降低油耗，提高内燃机对油门的响应速度。 

公开号CN101149000A名为内燃机的可变气门驱动机构的专利中，气门的正时和升程是相互关联的，即气门打开的持续时间与气门打开的升程是成比例关系，但由此带来的问题是不能很好兼顾可变气门正时和可变气门升程这两种调节的优点。 

如果能够将连续可变气门正时与升程结合在一切，并可以做到相对独立调节，那么将能够提高内燃机的实际使用效果。 

公开号CN101858233所述的包含变速摆机构的全可变气正时方法和机构中的可变动力臂-阻力臂的变速摆机构，其含有二根摆杆，因此有条件作为调节升程的机构而存在。 

发明内容

本专利为改进上述不足作出新的解决方案，发本发明提供这样一种独立双变速摆杆全可变气门正时和升程机构，包括：凸轮轴，所含的高角度凸轮角度对应曲轴角度可以满足内燃机最高转速时对气门持续开启时间的最佳要求；第一偏心轮轴，控制气门的正时；第二偏心轮轴，控制气门的升程；摆杆，一端固定，另一端有弧面和突起，与所述双连杆中处与所述平面支点机构相连的连杆之外的另一个连杆相连，可以在摆动时推动气门打开和控制气门关闭；凸轮摆杆，一端连接所述第二偏心轮轴，另一端有滚轮，滚轮与所述高角度凸轮轴接触；控制杆，将所述凸轮摆杆的摆动传递给所述摆杆，且受到所述第一偏心轮轴的控制，可以在摆杆的方向移动一段距离；弹簧，连接在所述双连杆上任意一个靠近双连杆连接点的位置，为全可变气门正时和升程机构提供回复力，弹簧的弹力方向与凸轮摆杆的方向垂直。 

附图说明

图1是示意图，示出了独立双摆杆全可变气门正时和升程机构各部件之间的位置和连接关系。 

图2是示意图，示出了第一偏心轮轴与控制杆的组装方法。 

图3是示意图，示出了气门保持最大升程时，凸轮摆杆和摆杆的侧面平行。 

图4是示意图，示出了单独调节气门持续开启时间的机构动作，此时第二偏心轮轴固定。 

图5是示意图，示出了转动第一偏心轮轴后，调节气门持续开启时间使气门升程图的曲线宽度变宽。 

图6是示意图，示出了单独调节气门升程的机构动作，此时第一偏心轮轴固定。 

图7是示意图，示出了转动第一偏心轮轴后，调节气门持续开启时间使气门升程图的曲线宽度变宽。 

具体实施方式

下面将参考附图来叙述一个例示性实施例。所有图中均未示出控制机构的驱动机构，也未示出凸轮轴的完整驱动机构，因此部分并不存在设计困难，使用公知的机械结构即可，凸轮的轴由通常的链条被曲轴所驱动，控制机构的驱动可使用液压或电机系统完成。 

参考附图1，凸轮轴上的凸轮1紧密接触凸轮摆杆7上端的滚轮2，凸轮摆杆7下端固定在第二偏心轮轴8上。凸轮摆杆7背向凸轮的侧面与控制杆12上的滚轮10接触，滚轮10也与摆杆6的侧面紧密接触。滚轮10通过轴11与控制杆12连接。控制杆12连接在第一偏心轮轴5上的偏心轮9。同时，第一偏心轮轴5的轴部分也是摆杆6的固定轴。摆杆6距离滚轮摇臂14和滚轮13较近的侧面位置与弹簧3接触，弹簧3的另一端固定在固定座4上，而固定座4是固定在气缸盖上的。滚轮摇臂14架在液压顶柱20与气门19之间，通过摆杆6的摆动可以驱动滚轮摇臂14推动气门开启。 

附图1中的凸轮轴上的凸轮1是高角度凸轮，即其对应的曲轴角度比一般的凸轮要大很多，比如可以到达300至360度的水平。具体的数值，视所服务的内燃机的最高转速的数值而定，只有如此大的凸轮角度才能保证气门具有足够的最大持续开启时间。 

第一偏心轮轴5可以驱动控制杆12及其滚轮10沿摆杆6的侧面竖直方向移动一段距离。移动的距离根据所选摆杆6的长度而定，将滚轮10与摆杆6的接触位置放在中间位置的目的在于，即保证的足够的传动放大倍数，也就是摆杆6紧贴滚轮13的部分的摆动弧长与滚轮10沿水平方向移动的距离的比值，又不会使滚轮10因为大的传动放大倍数而产生过大的应力。